超基性岩(ultrabasicrock),属于
火成岩的一类。深灰黑色,比重大。
二氧化硅含量低(小于45%),为硅酸不饱和岩,铁、镁质含量高,以不含石英为特征。主要由
橄榄石、
辉石,以及它们的蚀变产物,如蛇纹石、滑石、 绿泥石等组成。
超基性岩在化学成分上属硅酸不饱和系列。除
辉石岩外,SiO2的含量均小于45%,Al2O3、
Na2O、
K2O含量低,而
氧化镁(MgO)、FeO含量很高。超基性岩多经蚀变作用,其中H2O、CO2含量往往较高,致使岩石的化学成分变化很大。
超基性岩的
镁铁比值MgO/(原子比)或含镁系数MgO/+MgO是具有重要意义的特征数值。根据这些数值可分为镁质超基性岩、铁质超基性岩和富铁质超基性岩。
超基性岩经常发生
蛇纹石化、
绿泥石化、透闪石化、次闪石化、滑石化、
碳酸盐化、
水镁石化和硅化等次生蚀变。其中以蛇纹石化最为常见。蛇纹石化超基性岩在地表或断层带内,经长期风化
淋滤作用常形成由
玉髓、
蛋白石、
菱镁矿、
褐铁矿、
高岭石等组成的
风化壳。
1、
蛇纹石化:超基性岩中的
橄榄石辉石被蛇纹石交代的作用叫蛇纹石化作用。若变化不彻底而尚残留有橄榄石和辉石,则蛇纹石沿花纹状的网形裂隙分布而成蛇纹石超基性岩;若交代强烈,全部变化,则形成
蛇纹岩。
主要由
辉石和
橄榄石组成。根据辉石的种类、含量又可分为不同的岩石类型。具
镶嵌结构、
粒状结构、包含(橄)结构等。
辉石岩在超基性岩和基性-
超基性杂岩中呈单独
岩相和
岩脉产出。
主要由
角闪石组成,可含少量
橄榄石、
辉石、
斜长石和金属矿物。角闪石一般为褐色
普通角闪石。在大颗粒角闪石中常包含橄榄石,从而形成包含(橄)结构。
是一种
超基性暗色熔岩,常与碱性
玄武岩伴生。岩石具
斑状和
似斑状结构,
斑晶为
橄榄石和含钛
普通辉石,基质为黄褐色玻璃或由含
钛辉石、
金属矿物和少量
斜长石组成的微晶集合体。当岩石中
辉石含量超过橄榄石时可过渡为玻基
辉石岩。
苦橄岩是
橄榄岩的浅成-喷出相。主要
产状是
岩床、
岩墙等小
侵入体,其次是玄武质熔岩下部堆
晶相。主要由橄榄石(含量为50~70%)和辉石组成。辉石多为普通辉石、含钛普通辉石,有时也出现
铬透辉石、
斜方辉石、基性斜长石、棕色
角闪石、云母和金属矿物,偶尔见
磷灰石。岩石为暗绿色,具
微晶结构、
粒状结构、
嵌晶结构、填间结构等,常与玄武岩和
辉绿岩伴生。当苦橄岩具
斑状结构时则过渡为
苦橄玢岩。
岩石多为
斑状结构,斑晶多为橄榄石,也有少量辉石。此外,岩石中可含有少量的斜长石、角闪石、金属矿物等。
苦橄岩常常形成于与地幔柱活动有关的大陆溢流玄武岩区或者大洋溢流玄武岩区,如我国的峨眉山玄武岩省。也有少量的苦橄岩形成于与俯冲有关的岛弧环境,如加拿大大不列颠的Kamloops地区。
金伯利岩常呈岩筒、
岩墙产出。有经济价值的原生
金刚石矿床产于岩筒中。
岩筒的面积一般不足1万平方米,常成群出现,著名的南非金伯利岩就是由十多个著名的岩筒组成的岩筒群。其中以具
斑状结构且富含颗粒粗大
橄榄石的金伯利岩含金刚石较富,而呈显微斑状结构,富含
金云母的金伯利岩,含金刚石贫。
颜色多呈黑、暗绿、绿、灰等,而以绿色常见。常见斑状结构和
角砾状构造。在斑状结构中
斑晶成分主要是橄榄石、金云母。在角砾状构造中,角砾成分十分复杂,有早期形成的金件利岩、
橄榄岩、
辉岩破碎而成的岩块,也有来自围岩的岩块,
角砾之间的
胶结物为金伯利
岩浆物质。
1.独立的
超基性岩体,其中又分层状和似层状基性-超基性
侵入体,产于相对稳定的地质构造环境中、出露面积为几平方公里至数万平方公里不等。岩体的岩性具有明显的垂直分带和层状韵律构造。南非布什维尔德杂岩体是典型的
层状岩体,中国康滇地区、秦巴地区有层状岩体出现。非层状基性-超基性侵入体,出露于不同
构造单元。分布于造山带的岩体呈陡倾斜的单斜或
岩墙状,分布于
稳定区的岩体多具同心
环状构造。岩体一般以纯橄岩、
橄榄岩和
辉石岩为主,但往往伴生
辉长岩。在具环状构造的岩体的中央部分多为偏基性
岩相。中国燕山、
龙首山等地均有分布。
沿
雅鲁藏布江北岸大竹卡—谢通门一带,即冈底斯弧岩浆岩带南缘出露了一条
超基性-
基性岩带,岩带的分布与雅鲁藏布江北岸的强航磁异常带相吻合。岩带主要由零星孤立出露的规模较小的近圆形辉长岩岩体、岩瘤或岩滴组成,在日喀则县曲尼出露了超镁铁堆晶岩、辉长岩和
玄武岩连续剖面。它们呈一系列自北而南逆冲推覆的构造
岩片,经历了明显不同于弧花岗岩基的形成过程。通过野外地质考察和系统的岩石学研究,认为曲尼基性-超基性岩带是在
岛弧—弧后系统形成的
蛇绿混杂岩,是
新特提斯大洋
岩石圈在俯冲消亡过程中的残片。
3.
碱性玄武岩和
金伯利岩中超
基性岩岩石包体,在中国和世界许多碱性玄武岩和金伯利岩中出现
尖晶石二辉橄榄岩和
石榴子石二辉橄榄岩的包体。它们是
玄武岩和金伯利岩喷发时所携带的上
地幔岩石碎块,有时也称之为
幔源包体。
4.现代洋底超基性岩,在现代洋壳中存在超基性岩。它的成因与
大洋中脊残留地幔有关。
5.陨石超基性岩,已陨落的
石陨石绝大多数由超基性岩组成。 与超基性岩有关的矿产主要是
铬铁矿、铜
镍矿、钒钛
磁铁矿、铂矿、
金刚石等。